TW201319334A - 具備氣體保存系統的薄型晶圓熔爐 - Google Patents

Abstract

一種薄型晶圓熔爐包含一腔室，其具有一開口；以及一坩堝，其位在該腔室內並與該開口分隔開。該熔爐並具有一拉晶器，其設置用以從該坩堝內的熔化材料，通過該腔室的開口，拉取出一薄型晶圓；以及一密封件，其設置成跨越該腔室的開口。

Description

具備氣體保存系統的薄型晶圓熔爐

本發明係關於一種薄型晶圓的技術，特別有關在薄型晶圓的製造過程中保存製程氣體的技術。

矽晶圓是各種半導體裝置，例如太陽能電池、積體電路和微機電系統(micro electro mechanical systems，MEMS)等裝置，的建置基石。舉例來說，位於馬薩諸塞州馬博羅市(Marlboro,Massachusetts)的Evergreen Solar公司從採用眾所周知的帶提拉式長晶法(ribbon pulling)製得的矽晶圓來製造太陽能電池。

利用帶提拉式長晶法可在腔體內形成薄型晶圓，此腔體內具有置放熔化的矽的坩堝(crucible)以及用來從坩堝拉出薄型晶圓並將其拉出於腔體外的拉晶器(puller)。這個過程需要腔體內根本上沒有污染物，例如會造成氧化的氧氣，否則可能污染新形成的薄型晶圓。因此，形成薄型晶圓的熔爐通常會選擇一種氣體(如氬氣)注入腔體內，以防止氧氣或其他污染物接觸到長晶中的晶圓。

雖然在薄型晶圓長晶過程中氬氣是較佳的氣體，但是使用氬氣有許多缺點，主要是氬氣供不應求。事實上，在某些地區氬氣的供應比一個適當規模的晶圓製造廠所需的數量還少，這種短缺現象會衝擊到薄型晶圓可以產出的總數，並增加晶圓整體的成本。

根據本發明中的一個實施例，薄型晶圓熔爐包含一腔室，其具有一開口；以及一坩堝，其位在該腔室內並與該開口分隔開。該熔爐並具有一拉 晶器，其設置用以從該坩堝內的熔化材料，通過該腔室的開口，拉取出一薄型晶圓；以及一密封件，其設置成跨越該腔室的開口。

該密封件可包含一第一組薄片，其共同配合使用以形成一第一密封件。此外，該密封件亦可包含一第二組薄片，其共同配合使用以形成一第二密封件，其中該第二組薄片比該第一組薄片更靠近該坩堝。當該第一密封件和該第二密封件互相靠近時，該第一組薄片和該第二組薄片可於其間形成一虛空。因此，該虛空中可容納有氣體，例如氮氣。在其他例子中，該等薄片可實現為可撓曲(如，該等薄片可包含聚醯亞胺)。

在某些實施例中，該熔爐包含一匣筒，其包含該密封件。為了簡化該熔爐的維護工作，該匣筒可實現為可移除連接地跨越該開口。再者，該熔爐亦可具有一鉸鏈，其與該密封件固定在一起。該鉸鏈可與一馬達耦接，該馬達設置用以控制該密封件的關閉和開啟，又或者可以手動方式移動該鉸鏈。該密封件可包含任意數目的密封成員，例如帳篷型密封件。

為了進一步優化晶圓製造，該熔爐可包含一晶圓導件，其位在該腔室內並與該坩堝的上表面分隔開，該晶圓導件可形成一個供生成中的薄型晶圓通過的通道。此外，該熔爐可包含一後熱器區塊，其用以控制該腔室內部的溫度，該晶圓導件的至少一部份可位在該後熱器區塊中。另一方面，該晶圓導件可包含複數個柱，其自該後熱器區塊的至少兩個相對表面延伸而出。

該密封件可包含位在該開口兩側的部件，每個部件在一接觸點上提供一普遍徑向向內的力，這些部件較佳地共在該接觸點上施加了中性凈力。

根據本發明中的另一個實施例，生成薄型晶圓的方法包含：利用置放 於腔室內的一坩堝將材料熔化，該腔室具有一開口；以及從該坩堝內的熔化材料，通過該開口，拉取出一薄型晶圓。該開口上設置有一密封件，其與該薄型晶圓的兩側互相接觸，且在該薄型晶圓每一側具有一接觸點。此外，該密封件沿著該薄型晶圓形成一滑動的密封件。

根據本發明中的再一個實施例，形成薄型晶圓的方法包含：從長晶腔室內的一坩堝置放的熔化材料中移動一生成中的晶圓；以及將氣體加入到該長晶腔室中。在一段時間內，該氣體在該長晶腔室中具有基本上一定的氣壓。該方法還包含在維持基本上一定的氣壓時，將該氣體回收再利用。此實施例可與上述提到的其他實施例分開來實現，或與上述提及的其他實施例整合在一起。

該方法可使用一緩衝腔室，其與該長晶腔室進行氣體流通。在此例中，氣體可從該長晶腔室流通到該緩衝腔室。此外，該氣體可包含氬氣。再者，該方法可將氣體導引到一氬氣循環模組。

在所例示的實施例中，薄型晶圓熔爐及形成薄型晶圓的過程中會保持注入到長晶腔室中的氣體，並迫使氧氣流出。為此，熔爐在一或多個腔室開口處具有密封件，此腔室開口係用來移除切割好的薄型晶圓，該密封件或密封件的一部份可減少氣體從長晶腔室逸散出去的數量。此外，熔爐可為大型氣體循環系統的一部份，此氣體循環系統具有一緩衝腔室，其用以確保注入到長晶腔室的氣體能夠維持基本上不變的氣壓。所例示之實施例的詳細說明描述如下。

如本領域技術人員所周知的，特別設計過的高溫成長爐14係用來形成 薄型晶圓10。典型的薄型晶圓10具有由多晶矽(polysilicon)製成的非常薄的主體以及兩根高溫細絲(filaments)12形成於邊上。第1圖顯示根據本發明各種實施例實現的薄型晶圓熔爐14的示意圖。熔爐14包含一殼體16，其形成一封閉的或密封的內部腔室(顯示於第2圖中，並稱之為長晶腔室15)。較佳地，長晶腔室15內基本上是沒有氧氣的(如，以避免燃燒)，但包含一或多種氣體，例如從外部氣體源提供的氬氣或其他惰性氣體。該內部腔室包含用來置放熔化的矽的耐熱坩堝18(顯示於第2圖中)，以及其他部件，用以幾於同一時間製成一或多片薄型矽晶圓10。雖然第1圖中顯示了四片薄型晶圓10，但是熔爐14實質上可以同時長成大於或少於此數目的薄型晶圓10。舉例來說，熔爐14可製成兩片較寬的薄型晶圓10，亦稱之為晶體板(crystal sheet)10。

殼體16包含一門20以及一或多個選用的觀察窗22，透過該門20可允許進入其內部腔室並藉而檢查內部腔室及其內的部件。殼體16並具有一入口(未顯示於第1圖，但顯示於第6圖)，其用以引導原料(如矽粒)進入殼體16內的長晶腔室15，並進到坩堝18。需注意的是，在此對矽原料、薄型矽晶圓10和氬氣的討論是例示性的，而非意欲依此限定本發明所有的實施例。舉例來說，薄型晶圓10可由其他材料形成，例如金屬、玻璃、陶瓷及合金等，或使用其他種類的氣體。

第2圖顯示部份的殼體16移除後熔爐14的部份剖視的結構示意圖。如前所述，在殼體16內的內部長晶腔室15中，熔爐14包含了用來置放已熔化之材料24的坩堝18。於一實施例中，坩堝18具有一基本上為平坦的上表面，其支撐著或容納該熔化的材料24，如已熔化的多晶體矽 (multi-crystal silicon)。另一方面，在其他實施例(未圖示)中，坩堝18亦可具有牆面以容納該熔化的材料24。坩堝18包含許多細絲洞(未圖示)，其允許一或多根細絲12穿過坩堝18。當細絲12穿過坩堝18時，一部份的熔化矽在各個半月形表面(即，前述的液-固介面)凝固，因而在每一對的細絲12間長晶形成薄型晶圓10。為促使晶圓並列(side-by-side)成長，坩堝18的一個區域可為伸長形狀，以沿著其長度方向生成邊靠邊排列的薄型晶圓10。然而，在其他實施例中，亦可以面對面(face-to-face)的排列方式來生成晶圓10。

為了至少在某種程度上控制內部腔室的溫度分佈，熔爐14基於殼體16內各區域的熱需求來形成熱屏蔽(insulation)。舉例來說，熱屏蔽的形成是基於(1)容納熔化之材料24的區域(即，坩堝18)；以及(2)容納後來長晶形成之薄型晶圓10的區域(如下文所提到的後熱器28，亦如專利申請號13/015,047中詳細描述的)。為此，熱屏蔽的設置包含一基底隔熱體26，其形成了一個可容納坩堝18和熔化之材料24的區域；以及一後熱器28，其位在該基底隔熱體26的上方(從圖式的視角來看)。

後熱器28對晶圓弓形處的形成課題是相當重要的，此弓形處是初形成的晶圓10從非常高的溫度冷卻到室溫的地方。理想上，後熱器28能夠使得跨越晶圓10的X方向和Y方向此兩方向的冷卻改變速率基本上維持不變。關於後熱器28的各種實施例，請再次詳參上述提到的專利申請號‘047。

在某些實施例中，熔爐14亦可包含一氣體冷卻系統，其從外部氣體源(未圖示)通過氣體冷卻歧管供應氣體到氣體噴口30。該氣體冷卻系統提供氣體以進一步冷卻正在生成的薄型晶圓10並控制其厚度。舉例來說，如 第2圖所示，氣體冷卻噴口30對著坩堝18上方處正在生成的薄型晶圓10，亦即對著上述提到的從熔化處延伸過來並包含有晶圓10的半月形結構。

為了減小晶圓弓形處的彎曲度，熔爐14具有複數個晶圓導件32，其策略性地部署於熔爐內部。為此，在熔爐14的各個通道中，晶圓導件32設置於非常靠近其相應的半月形結構，但又不會過分靠近所對應的半月形結構(亦即，靠近半月形結構在製程中形成之處)。晶圓導件32係設置於可減小其對熔爐14內溫度分佈的衝擊之處，以儘可能地穩定正在生成中的晶圓10。

具體地，第2圖示意性地顯示了根據本發明例示的實施例中的一對晶圓導件32。此晶圓導件32基本上係機械地將生成中的晶圓10維持在理想位置，亦即從熔化之材料24延伸過來的靠近該半月形結構的位置。換言之，晶圓導件32係理想地補償了(正在生成中的晶圓10的)順行機械操作，此操作能移動晶圓10的根基(base)，即位在半月形結構的晶圓10。因此，晶圓導件32能夠在一維或二維的尺度上-垂直及/或平行半月形結構的長度方向上，約束晶圓的移動。關於晶圓導件32的額外資訊可參考共同申請中的美國專利申請號61/449,150，其發明人為Brian D.Kernan和Weidong Huang，為求完整今將其揭示共列於此以供參考。

如前所述，為了驅散氧氣或其他氣體，長晶腔室15內包含了加壓氬氣或其他加壓氣體。雖然上述提到長晶腔室15為“密封”，但長晶腔室15實際上具有許多開口(opening)，這些開口形成了氬氣的洩氣點。具體地，從坩堝18那邊開始，通過長晶腔室15上方複數個腔室開口17中的其中一個，熔爐14持續地將各個長晶中的薄型晶圓10往上移動，每個開口17因而成 為系統中氬氣流失及熱散失的重要的點。

因此，為解決此問題，發明人在每個腔室開口17設置密封件34，以減少氣體逸散到環境中。為此，於一實施例中，發明人設置了對靠著生成中的薄型晶圓10的(可移動式)密封件。具體來說，第1圖和第2圖示意性地顯示了四個滑動密封件34，其跨越每個開口17並對靠著生成中的薄型晶圓10。開口17及密封件34形成的阻力相當小，故仍可允許晶圓10向上移動，但至少在某種程度上可防止氬氣通過開口17逸散出去。

任意數目不同的密封件類型可能即可提供所需的功能，第3圖和第4圖詳細地顯示了跨越每個開口17而形成的其中一種類型的密封件。具體來說，密封件34較佳可為一種所謂的“帳篷型密封件”(tent seal)，其形成於生成中的晶圓10的兩側。此帳篷型密封件(在此亦使用標號34來代表)是由位在晶圓10一側的第一可撓曲薄板或薄片36以及位在晶圓10另一側相對應的第二可撓曲薄板或薄片36所形成。可撓曲薄片36較佳地係由可耐高溫的材料及能夠施加最小的力於生成中之薄型晶圓10的材料所製得，例如聚醯亞胺薄板，如E.I.du Pont de Nemours and Company of Wilmington,Delaware所配發的KAPTON TM，應能夠在這些條件下提供所需的密封能力。當然，其他類型具有相當品質的可撓曲薄片亦應適用。

帳篷型密封件34的使用壽命預料會比熔爐14的壽命還短。因此，如第3圖所示，每個帳篷型密封件34可為模組化密封裝置(即密封模組38)的一部份，而密封模組38是相當容易從熔爐14本身移除的。換言之，密封模組38係可移除地(removably)連接在熔爐14上。舉例來說，熔爐14可具有複數個間室(未圖示)，每個間室收容該密封模組38。在熔爐停工期 間，密封模組38可被移除並使用另一個具有新薄片36的密封模組38來作替換。在各種固定方式中，密封模組38可藉由任一種傳統的可移除式連接器(如卡鈎連接、螺絲鎖固等)固定在適當的位置。

為了達到進一步的密封效率，每個腔室開口17可具有多個帳篷型密封件34，如兩個或以上，其沿著生成中的薄型晶圓10的路徑在縱向方向上相互間隔。第4圖顯示具有額外密封件的這種類型的剖視結構示意圖，此額外的密封件在上述提到的密封模組38中是自成一格的。具備額外密封件34主要的好處在於，其中一個密封件34損壞不致於導致大量的氬氣從熔爐14中逸散出去。

如圖所示，兩個帳篷型密封件34中每一個都與生成中的薄型晶圓10的兩個相對側邊直接接觸。理想地，單一個密封件34的各個薄片36都對生成中的薄型晶圓10施予非常小或可忽略的力，這些由兩個相對的薄片36施加的力理想上在實在沒有辦法的情況下應該要相互抵消，才不會對晶圓的生成產生衝擊，但是由於薄型晶圓長晶的自然特性，這種作用力情況是相當複雜的。也就是說，薄型晶圓10非常薄，而且當在長晶腔室15內進行冷卻時，很容易導致彎曲(見上述提到的專利申請號61/449,150)，這對形成這樣一個密封件34是一個非常不利的因素。

發明人意識到這個重大阻礙，並將密封件34設置成跨越腔室開口17以克服這個阻礙。在此，採行的方案主要是藉由涵括上述提到的在長晶腔室15內的晶圓導件32，來穩定長晶腔室15內的薄型晶圓10。因此，在沒有晶圓導件32的情況下，生成中的薄型晶圓10的移動較原來受到更多的限制。此外，薄片36在裝配上、尺度上和材料上都經過精心挑選，以致於 選用的薄片36實質上能夠抵消任一相對的作用力。舉例來說，單一個帳篷型密封件34中的兩個薄片36具有大致相同的長度、寬度和厚度，且由基本上相同的材料所形成，而且以基本上相同的方式幾何對稱地固定在熔爐14或密封模組38中。

在所例示的實施例中，從密封件34最頂端到密封件34低端的各個距離D1、D2可介於大約0.5英吋到大約1英吋之間(如大約0.75英吋)。如第4圖所示，每個薄片36的一部份基本上與生成中的薄型晶圓10的表面齊平，且沿著生成中的薄型晶圓10的表面滑動。舉例來說，沿著長晶中的晶圓10的縱軸(即，與D1和D2相同的方向)測量的話，這個區域可介於大約0.0625英吋到大約0.375英吋之間。藉由持續性地對稱移動，所例示的實施例可確保兩個薄片36對靠著長晶中的晶圓10刷動的面基本上會有相同的數量。然而，實際上，這可能會有偏差而需要重新校正。

在此，並未預期每個帳篷型密封件34會提供完全的密封，因為密封件的自然特性，氣體仍可能從其側邊逸散。儘管如此，密封件34應可大大地減少通過腔室開口17，從長晶腔室15中逸散的氬氣或其他氣體的數量。在某些實施例中，可進一步增加其他部件來減少氣體從密封件34逸出的逸散源。

位在同一腔室開口17上方的額外密封件34可提供另外的效益，也就是說，這種結構會在密封件34之間形成虛空(void)40，其本身可作為氬氣逸散的屏障。舉例來說，有些在長晶腔室15內的氬氣可能泄漏到這個區域，並與空氣混合，而形成此額外的屏障。在其他實施例中，系統可使用較不易擴散的屏障氣體(如氮氣)注入此虛空40。為此，密封模組38可具 有一整合的氮氣槽，或一入口以用來接收從外部源注入的氮氣。

薄型晶圓熔爐14通常在“生成週期”和“停工週期”進行操作，在生成週期時其在一段時間內(如7~10天)生成晶圓10，在停工週期時其在一小段時間內(如24小時)供清理和維修。此外，當在生成週期期間，多通道熔爐14中的一或多個通道可能需要重新裝填原料(re-seeding)的程序。具體來說，一個(或多個)晶圓10的正常長晶過程有時會被中斷，而且新生成的晶圓10必須裝填原料以繼續該通道的程序。在這些情況中，主要是在重新裝填原料的過程中，密封件34可能會阻礙進到長晶腔室15的路徑。因此，所例示的實施例會將帳篷型密封件薄片36裝配到一個可動式構件上。舉例來說，第5圖顯示一種具備額外的帳篷型密封件36的密封模組38的示意圖，其中每個薄片36係裝配在可轉動桿42或鉸鏈上。如圖所示，第一皮帶44連接位在薄型晶圓10一側的兩個薄片36，而第二皮帶44連接位在薄型晶圓10另一側的兩個薄片36，藉此操作人員在停工週期期間或接收到操作指示時可手動地轉動該桿42。

另一種方式是，熔爐14可具有控制邏輯和馬達(未圖示)，其一旦接收到促進因素，即可依想要的方式自動轉動該桿42，所述促進因素例如是操作人員在按壓熔爐14上的指定按鈕時。舉例來說，熔爐14可具有一開按鈕用來打開所有的帳篷型密封件34，以及一相應的關按鈕用來關閉所有的帳篷型密封件34。在其他實施例中，可進一步控制各別的薄片36或選定的薄片36群組(例如，位在長晶中的晶圓10其中一側的薄片36)。

如前所述，有些實施例中使用其他的技巧來移動薄片36。舉例來說，密封模組38不是使用轉動桿42，而是具有可簡單地滑動薄片36使其遠離 名義上的靜置位置(nominal rest position)的機制。

在一般操作情況下，習知的熔爐每分鐘會使用大約40公升的氬氣，而所例示的具有密封件34的實施例中預期可將氬氣的使用量降低至大約每分鐘15~25公升(如，大約每分鐘20公升)，氬氣使用量的減少相應地降低了薄型晶圓10的生產成本。

為了減少氬氣的使用量，熔爐14可作為大型氬氣循環系統的一部份，此循環系統接收、處理並重新使用氬氣，此氬氣曾經為長晶腔室15內部進行晶圓生成程序之一部份。第6圖顯示在氬氣循環系統中的薄型晶圓熔爐14的示意圖。雖然較佳的實施例中在熔爐14的腔室開口17上方可包含上述提到的密封件34，但在有些實施例中可使用不具有這樣一個密封件34的熔爐14。因此，有關具密封件34的熔爐14的討論並非意欲限定於所有的實施例。

此系統具有上述提及的長晶腔室15，其從供料器46接收矽原料，並具有一熔渣去除區48，其用以移除或傾卸(dump)較不純的矽。更多熔渣去除技術的資訊可參考共同申請中的美國專利申請號11/741,372，其於2007年4月27日申請，發明人為David Harvey、Weidong Huang、Richard Wallace、Leo van Glabbeek和Emanuel Sachs，為求完整今將其揭示共列於此以供參考。此外，如前所述，熔爐14亦具有上述提到的氣體噴口30，其用以冷卻長晶中的晶圓10，並具有額外的氣體入口50，其用以供氬氣注入到長晶腔室15中。

所例示的實施例中不是簡單地將氬氣釋放到環境中，不像習知眾多的熔爐一般，取而代之的是，長晶腔室15中具有複數個低阻力的氣體出口52， 其具流體流動地(fluidly)連接到一緩衝腔室54。此外，緩衝腔室54可為不鏽鋼容器，其通過一系列的管路56和隔離閥58與長晶腔室15具流體流動地連接在一起。

順行幫浦60將氬氣從緩衝腔室54汲取到氬氣循環裝置64，其間經過過濾器62。為了確保氬氣可被循環利用，氬氣基本上應該要純淨不摻雜質。舉例來說，氬氣中的雜質或不純物不應超過輸送到循環裝置64的全部氣體的10%，因此過濾器62應要移除掉某些雜質。位於過濾器62和幫浦60間的流量計66用以監測氣體流動速率，而簡單的蝶形閥58(或其他類型的閥)則用以控制氣體流到氬氣循環裝置64。

整體系統可為一閉廻路，即便在此例圖式中未示出，此閉廻路可將回收的氣體再導引回長晶腔室15中。然而，在其他實施例中，亦可為一開廻路系統，其只將氣體導引至循環裝置64。

供料器46亦應注滿氬氣以迫使系統中的氧氣和其他不純物流出，因此另外一組管路56、流量計66、幫浦60和過濾器62亦以與緩衝腔室54相關聯的部件作用的相同方式將氬氣從供料器46導引到氬氣循環裝置64。

在所例示的實施例中，在整個晶圓生成的過程中，長晶腔室15中的氬氣氣壓基本上維持不變(即，維持在一段非常小的氣壓範圍內)。在所例示的實施例中，此恆定氣壓為一正壓，其具有足夠高的壓力來防止氣體雜質(如氧氣)進入到長晶腔室15中。然而，此氣壓應達成平衡，以減少程序中所需的氬氣用量。藉由允許幫浦60將氬氣從緩衝腔室54內部直接汲取出去，而不會對長晶腔室15內的氣壓造成嚴重衝擊，因此緩衝腔室54能夠維持此恆定氣壓。在沒有設置緩衝腔室54的情況下，幫浦60會直接抽 取長晶腔室15中的氣體，發明人相信這有很大的風險會將該氣壓降至大氣壓力以下，因而氧氣會被吸到長晶晶圓10上，此不希望發生的狀況會對長晶晶圓10的品質有不利的影響。

因此，系統在啟動後會開始清除長晶腔室15和供料器46中的氧氣和其他雜質，在此一過程中，將隔離閥58至緩衝腔室54的通道封閉，以確保緩衝腔室54僅具有可予以忽略之數量的雜質，緩衝腔室54在此時可為真空狀態或具有基本上為純的氬氣。在淨化長晶腔室15和供料器46後，系統將隔離閥58至緩衝腔室54的通道開啟，並將氬氣從供料器46和緩衝腔室54抽取到氬氣循環裝置64。

系統接著在正常狀態下生產薄型晶圓10。具體來說，於一實施例中，熔爐14對生成中的薄型晶圓10進行切割(如，使用可移動式雷射)、移除所切割的部位，並繼續將長晶中的晶圓10從坩堝18中拉取出來，直到再被切割為止。在此期間，長晶腔室15中的氬氣氣壓應保持基本上的恆定。換言之，至少在晶圓生成一部份的過程中，較佳為在晶圓生成的整個期間，氬氣氣壓應要維持基本上不變。

雖然上述討論揭示了本發明中各種例示性的實施例，但是顯然地本領域技術人員在不脫離本發明真正的範疇下當可作各種更動，以達到本發明的諸多優點。

10‧‧‧薄型晶圓

12‧‧‧細絲

14‧‧‧薄型晶圓熔爐

15‧‧‧長晶腔室

16‧‧‧殼體

17‧‧‧開口

18‧‧‧坩堝

20‧‧‧門

22‧‧‧觀察窗

24‧‧‧熔化的材料

26‧‧‧基底隔熱體

28‧‧‧後熱器

30‧‧‧氣體噴口

32‧‧‧晶圓導件

34‧‧‧密封件

36‧‧‧薄片

38‧‧‧密封模組

40‧‧‧虛空

42‧‧‧可轉動桿

44‧‧‧皮帶

46‧‧‧供料器

48‧‧‧熔渣去除區

50‧‧‧氣體入口

52‧‧‧氣體出口

54‧‧‧緩衝腔室

56‧‧‧管路

58‧‧‧隔離閥

60‧‧‧幫浦

62‧‧‧過濾器

64‧‧‧氬氣循環裝置

66‧‧‧流量計

配合以下簡短的圖式說明並藉由上述實施方式的詳細說明，本領域技術人員應能夠更全面地瞭解本發明各個實施例的優點。

第1圖顯示根據本發明各種實施例實現的薄型晶圓生成熔爐的示意圖。

第2圖顯示移除第1圖的熔爐的一個壁面後而顯現的內部腔室內的部件的示意圖。

第3圖顯示帳篷型密封模組的示意圖，其至少部份地封閉第1圖和第2圖所示的熔爐的內部腔室的一部份。

第4圖顯示第3圖中的帳篷型密封模組沿著線段4-4剖視的示意圖。

第5圖顯示第4圖中的帳篷型密封模組另一個實施例的示意圖。

第6圖顯示使用第1圖中的熔爐而形成的氣體循環系統的示意圖。

10‧‧‧薄型晶圓

12‧‧‧細絲

14‧‧‧薄型晶圓熔爐

15‧‧‧長晶腔室

16‧‧‧殼體

17‧‧‧開口

18‧‧‧坩堝

20‧‧‧門

24‧‧‧熔化的材料

26‧‧‧基底隔熱體

28‧‧‧後熱器

30‧‧‧氣體噴口

32‧‧‧晶圓導件

34‧‧‧密封件

Claims (20)

1. 一種薄型晶圓熔爐，包含：一腔室，其具有一開口；一坩堝，位在該腔室內，並與該開口分隔開；一拉晶器，其設置用以從該坩堝內的熔化材料，通過該腔室的開口，拉取出一薄型晶圓；以及一密封件，設置成跨越該腔室的開口。
2. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，其中該密封件包含一第一組薄片，其共同配合使用以形成一第一密封件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之薄型晶圓熔爐，其中該密封件包含一第二組薄片，其共同配合使用以形成一第二密封件，該第二組薄片比該第一組薄片更靠近該坩堝。
4. 如申請專利範圍第3項所述之薄型晶圓熔爐，其中當該第一密封件和該第二密封件互相靠近時，該第一組薄片和該第二組薄片於其間形成一虛空，該虛空中容納有氣體。
5. 如申請專利範圍第4項所述之薄型晶圓熔爐，其中該氣體包含氮氣。
6. 如申請專利範圍第2項所述之薄型晶圓熔爐，其中該等薄片為可撓曲。
7. 如申請專利範圍第6項所述之薄型晶圓熔爐，其中該等薄片包含聚醯亞胺。
8. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，更包含一匣筒，其包含該密封件，該匣筒係可移除連接地跨越該開口。
9. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，更包含一鉸鏈，其與該密封件固定在一起，該鉸鏈係可移動的，藉而將該密封件打開。
10. 如申請專利範圍第9項所述之薄型晶圓熔爐，其中該鉸鏈與一馬達耦接，該馬達設置用以控制該密封件的關閉和開啟。
11. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，其中該密封件包含一帳篷型密封件。
12. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，更包含一晶圓導件，其位在該腔室內並與該坩堝的上表面分隔開，該晶圓導件形成一個供生成中的薄型晶圓通過的通道。
13. 如申請專利範圍第12項所述之薄型晶圓熔爐，更包含一後熱器區塊，其用以控制該腔室內部的溫度，該晶圓導件的至少一部份位在該後熱器區塊。
14. 如申請專利範圍第12項所述之薄型晶圓熔爐，其中該晶圓導件包含複數個柱，其自該後熱器區塊的至少兩個相對表面延伸而出。
15. 如申請專利範圍第1項所述之薄型晶圓熔爐，其中該密封件包含位在該開口兩側的部件，每個部件在一接觸點上提供一普遍徑向向內的力，這些部件共在該接觸點上施加了中性凈力。
16. 一種生成薄型晶圓的方法，該方法包含：利用置放於腔室內的一坩堝將材料熔化，該腔室具有一開口；以及從該坩堝內的熔化材料，通過該開口，拉取出一薄型晶圓，該開口上設置有一密封件，其與該薄型晶圓的兩側互相接觸，且在該薄型晶圓每一側具有一接觸點，該密封件沿著該薄型晶圓形成一滑動的密封件。
17. 如申請專利範圍第16項所述之生成薄型晶圓的方法，更包含將氣體導入該腔室。
18. 如申請專利範圍第17項所述之生成薄型晶圓的方法，其中該氣體包含氬氣。
19. 如申請專利範圍第16項所述之生成薄型晶圓的方法，其中該密封件包含一第一組薄片，其共同配合使用以形成一第一密封件。
20. 如申請專利範圍第19項所述之生成薄型晶圓的方法，其中該密封件包含一第二組薄片，其共同配合使用以形成一第二密封件，該第二組薄片比該第一組薄片更靠近該坩堝。